Sistema de control de combustible
Este sistema de inyección de origen Carterpillar ha sido el primer sistema de inyección con inyectores pilotados por un impulso eléctrico, que se aplicó en el mercado a nivel comercial.
Su origen Carterpillar y su complicado sistema de regulación han hecho que su uso no se haya extendido en el automóvil.
Este equipo consta de un sistema hidráulico, un sistema de combustible y un sistema de control y posee una bomba de aceite de alta presión en vez de una bomba de inyección de combustible convencional.
El inyector de combustible de cada cilindro se acciona con el aceite a presión de la mencionada bomba, cuando recibe una señal eléctrica del módulo de control ECM. El inyector de combustible está constantemente recibiendo aceite a alta presión enviado por la bomba.
El módulo ECM detecta por medio de los típicos sensores, la forma en que se conduce el vehículo y el estado de carga del motor, para determinar la cantidad óptima de combustible a inyectar, la duración de la inyección y el momento de la inyección.
Con este equipo se puede conseguir una potencia alta, un buen consumo de combustible, y una emisión de gases de escape baja. El módulo ECM realiza un control general del motor, incluyendo su marcha al ralentí, EGR, QWS (Sistema de Calentamiento rápido) y QOS (Sistema de Arranque Rápido). (HEUI; significa Unidad Inyectora de Control Electrónico de Actuación Hidráulica).
Raíl de Aceite
El raíl de aceite es una cámara en la que se almacena el propio aceite de lubricación del motor a presión y también, aunque de forma separada, el combustible para su posterior distribución a cada inyector. Es por ello que es tan importante el uso exclusivo del aceite definido por el fabricante, un 10w30, no puede ser otro. De la misma forma es igual de importante el tener el nivel de aceite correctamente.
Sistema Hidráulico
El sistema hidráulico consta de una bomba de aceite de alta presión, un raíl de distribución del mismo y una válvula de control hidráulico de la presión de aceite; todo ello suministra el aceite paro la activación de los inyectores de combustible de combustible. Para esta tarea y para la lubricación general del motor se utiliza el mismo aceite.
Bomba de aceite de alta presión.
Esta bomba es movida por un engranaje a través de un piñón intermedio. A esta bomba de alta presión le suministra el aceite la bomba de aceite del motor. La parte de compresión de la bomba de aceite de alta presión, consta de siete pistones sujetos a una placa motriz, similar a la de los compresores de aire acondicionado. El árbol de accionamiento arrastra esta placa motriz provocando un movimiento de vaivén en los émbolos, que hace impulsar al aceite.
Válvula de control de dos vías.
Para mantener la presión desde la bomba en el raíl, existe una válvula de control de dos vías entre ambos.
El raíl de aceite está situado sobre el soporte del árbol de levas por seis tornillos y conecta la bomba de aceite de alta presión con los respectivos inyectores de combustible. El raíl de aceite posee un amortiguador de vibraciones en cada uno de sus extremos, para controlar que no se produzcan oscilaciones de la presión, que podrían alterar el funcionamiento de los inyectores.
En el raíl de aceite está montado un sensor de temperatura del aceite y de uno de presión de aceite que mantiene constantemente informado al módulo de control de motor ECM (también llamado ECU).
RPCV (Válvula de Control de la Presión del Raíl).
La presión del aceite que se genera por medio de la bomba de aceite de alta es controlada por medio de una válvula reguladora de presión RPCV, que va incorporada en la misma bomba de alta presión. Esta válvula está controlada por el módulo de control de motor ECM por medio de una señal cuadrada de pulso variable. Una vez ejecutado el control de la presión el aceite se dirige hasta el raíl. De esta forma se controla la presión que hay en el raíl de aceite para conseguir las características óptimas de la inyección del combustible, teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento del motor.
Sistema de Combustible.
El sistema de consta de un filtro de combustible, una bomba de alimentación de combustible y los inyectores. Después del filtrado del combustible, se impulsa el mismo por medio de la citada bomba de alimentación, a través de un conducto existente dentro de la culata, hasta los inyectores de combustible. El combustible que suministra la bomba alcanza una presión de aproximadamente 4 bar. Con esta presión se garantiza el llenado de la cámara de inyección de los inyectores. Una vez aquí el combustible se comprime hasta alcanzar la presión de inyección para introducirlo en la cámara de combustión.
La bomba de alimentación está situada en la parte trasera de la bomba de aceite de alta presión. El eje de esta última tiene una excéntrica en la parte trasera que se encarga de mover el émbolo de la bomba de alimentación provocando la impulsión del combustible.
El circuito de combustible se completa con una válvula de descarga (Orificio) montada en la parte trasera de la culata, que se encarga de regular la presión de alimentación y mantener una presión residual.
Sistema de Control Electrónico.
El sistema de Control Electrónico permite al ECM (Módulo de Control Electrónico) recibir informaciones, tales como las revoluciones del motor, la posición del acelerador, la temperatura del refrigerante del motor, etc. Con esta información se calcula el volumen de la inyección del combustible y el momento de la inyección en toda su gama de funcionamiento, de forma que las emisiones se reduzcan y el rendimiento, la potencia y la economía de combustible mejoren.
Inyector de combustible.
El inyector de combustible está conectado al raíl de combustible y fijado directamente sobre la culata del motor mediante una horquilla en forma de H. El inyector de combustible está conectado también al conducto del combustible existente en el interior de la culata a través de un manguito que se mantiene estanco mediante una junta tórica y una de cobre.
Código del inyector de combustible.
Para reducir la vibración al ralentí, el inyector de combustible queda clasificado en tres categorías. Las referencias de las piezas se establecen en función de estas categorías, que están marcados sobre la cara superior del inyector. Cuando un inyector se sustituye, la referencia marcada tiene que introducirse en el módulo ECM empleando el equipo de diagnosis y de programación adecuado.
Estructura del inyector de combustible
El inyector consta de un solenoide, un conducto hidráulico para el aceite y un conducto de combustible. La inyección de combustible se controla mediante una señal que transmite el módulo ECM que excita durante un tiempo el solenoide. Esta señal determina el momento de la inyección y la duración de la misma. Al mismo tiempo el módulo de control ECM controla también el nivel de presión de aceite consiguiendo así controlar la forma de la inyección.
Activación del inyector de combustible.
La presión del combustible se incrementa proporcionalmente a razón del área del pistón superior y el área del émbolo de bombeo, consiguiéndose un valor de aproximadamente 7 veces mayor que el de la presión del aceite de alta presión.
